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Elektromagnetismus • Aristoteles Stringtheorie (10) Hausaufgabe 10 Jun 2021 20:40 #690

  • Cboss
  • Cbosss Avatar Autor
Vielen Dank auch von mir für die Videos. Diese Gedankenexperimente machen echt richtig Spass.
Meine Frage:
Warum führt die Längenkontraktion im Leiter mit den bewegten (-) Ladungen nicht dazu, dass ein Magnetfeld entsteht, wenn doch mehr (-) Ladungen im Vergleich zu den (+) Ladungen im selben Raum sein müssten? Also analog zum Magnetismus der entsteht, wenn das Bezugssystem gewechselt wird und sich der Leiter in Bezug zu den (-) bewegt.

Liebe Grüsse
Letzte Änderung: von Rainer Raisch. (Notfallmeldung) an den Administrator

Elektromagnetismus • Aristoteles Stringtheorie (10) Hausaufgabe 10 Jun 2021 22:20 #691

Mir ist die Frage nicht ganz klar, dazu benötige ich eine Zeitangabe des Videos, falls meine Antwort an der Frage vorbeigeht.

Magnetismus ist nichts anderes als die Coulombkräfte, die durch die Bewegung zusätzlich entstehen.

Die Elektronen bewegen sich in beiden Leitern parallel also gegenseitig unkontrahiert. Lediglich die positiven Ladungen sitzen fest, bewegen sich somit relativ und werden daher kontrahiert. Die Elektronen werden daher durch den Protonenüberschuss im jeweils anderen Leiter angezogen.

Für die Protonen ändern sich hingegen die Abstände der Elektronen nicht, dies ergibt sich aus der Lösung von Bells Paradoxon. Die aus dem Ruhesystem heraus beschleunigten Elektronen behalten aus dieser Sicht ihre Abstände unverändert bei. Daher sind die Leiter in diesem Bezugssystem neutral und würden sich weder anziehen noch abstoßen.

Daraus kann man auch entnehmen, dass die Abstände der Elektronen hierdurch in deren eigenen Bezugssystem gedehnt werden. Dies ist die Folge der Beschleunigung aus dem ruhenden System heraus und wird wohl auch von den Protonen erzwungen. Es ergibt sich also im System der Elektronen eine relative Konzentration der Protonen mit γ². Elektronen bewegen sich zwar ziemlich langsam im Leiter, da die Ladungsdichte sehr hoch ist, macht dies allerdings bereits bei geringen Geschwindigkeiten sehr viel aus.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch. (Notfallmeldung) an den Administrator

Elektromagnetismus • Aristoteles Stringtheorie (10) Hausaufgabe 11 Jun 2021 08:28 #692

  • Cboss
  • Cbosss Avatar Autor
Wow, danke für die schnelle und ausführliche Antwort.
Es ging mir ja um die Aufgabe am Schluss ab 33:46, bin erst bei der speziellen Relativitätstheorie. Zumindest bilde ich mir ein gewisses Verständnis dafür aufgebaut zu haben.
.

Ich habe das Gefühl, die Antwort steht zwar geschrieben, ich kann es mir wohl nur nicht vorstellen.
Meine Gedanken:
Bezugssystem 1->Elektronen
Bezugssystem 2->Leiter (inkl. Protonen)
a)Aus Sicht der Elektronen bewegt sich der Leiter und kontrahiert. Der Protonenüberschuss führt zur Anziehung des "einsamen" Elektrons. Das glaube ich zu verstehen.
b)Aus Sicht des Leiters bewegen sich die Elektronen und kontrahieren. Müsste jetzt nicht aus Sicht des Leiters eine abstossende Kraft entstehen?
Schlussfolgerung:
Aus Ihrer Antwort schliesse ich, dass mein Gedankengang bei b) nicht stimmt, der Leiter keine Längenkontraktion der Elektronen war nimmt und ich es unter Umständen (mit etwas Glück Fleiss) begreifen könnte, wenn ich beim Bellschen Paradoxon ankomme.

Liebe Grüsse

Elektromagnetismus • Aristoteles Stringtheorie (10) Hausaufgabe 11 Jun 2021 12:04 #693

b) Aus Sicht des Leiters bewegen sich die Elektronen und kontrahieren
...
Aus Ihrer Antwort schliesse ich, dass mein Gedankengang bei b) nicht stimmt,

Genau, dies ist so nicht richtig, wie ich bereits geschildert habe, denn bei der Beschleunigung werden die Abstände zwischen den Elektronen vergrößert, so dass sie lorentzkontrahiert unverändert ausehen. Dies wird wohl von den Protonen erzwungen, die im eigenen Leiter keinen Elektronenüberschuss dulden.

Im übrigen hätte es auch dieselbe Wirkung, dass die Protonen von einem Elektronenüberschuss im anderen Leiter angezogen würden. Nur ergibt sich eben gar kein Elektronenüberschuss, die Leiter sind im Ruhesystem trotz Stromfluss neutral geladen.

Bells Paradoxon hat andere Voraussetzungen (die hier im Versuch nur schwer definierbar wären) und ist daher nicht unmittelbar anwendbar. Es zeigt nur, was man für nicht möglich hält (Dehnung anstatt erwarteter Lorentzkontraktion). Hier sind es hingegen sicherlich die Protonen, die trotz Stromfluss für einen neutralen Leiter bzw die passende Elektronendichte sorgen.

Die Neutralität der Leiter im Ruhesystem ergibt sich auch daraus, dass weder ruhende Ionen noch Elektronen in der Umgebung angezogen oder abgestoßen werden, diese müssen dazu schon ihrerseits in Bewegung sein.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch. (Notfallmeldung) an den Administrator

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